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近日，國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊Nature Communications雜志以“Peroxisome inspired hybrid enzyme nanogels for chemodynamic and photodynamic therapy”為題，在線報道了華東理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院李永生教授、牛德超副教授研究團隊和同濟大學(xué)化學(xué)科學(xué)與工程學(xué)院王啟剛教授研究團隊，在“模擬過氧化物酶體的納米雜化凝膠用于腫瘤化學(xué)動力/光動力學(xué)治療”上取得的研究進展。   

近年來，腫瘤細(xì)胞內(nèi)活性氧物種的控制在腫瘤治療過程中起著至關(guān)重要的作用。過氧化物酶體（Perxisome）是一種含有多種氧化酶/抗氧化酶體系的特殊雜化細(xì)胞器結(jié)構(gòu)，主要包括產(chǎn)生過氧化氫（H₂O₂）的氧化酶和代謝有毒物/H₂O₂的過氧化氫酶。受過氧化物酶體中H₂O₂的活化和氧氣代謝途徑啟發(fā)，本研究工作通過將乳酸氧化酶(LOx)和過氧化氫酶(CAT)引入到包載有Fe₃O₄納米顆粒和吲哚菁綠(ICG)的有機-無機雜化納米凝膠中，以此來研究活性氧(ROS)誘導(dǎo)的腫瘤治療。通過LOx和CAT的級聯(lián)催化作用，微環(huán)境中O₂被高效利用，并級聯(lián)活化H₂O₂顯著提高細(xì)胞內(nèi)ROS的水平。基于此，該有機-無機雜化納米凝膠在谷胱甘肽激活的化學(xué)動力學(xué)治療和近紅外光觸發(fā)的光動力治療方面展示出高效且安全的治療效果。更有意義的是，通過控制LOx和CAT的比例，可以精準(zhǔn)調(diào)節(jié)羥自由基(·OH)和單線態(tài)氧(¹O₂)的產(chǎn)生。這種具有活性氧調(diào)節(jié)能力的有機-無機雜化納米凝膠，有望在治療表現(xiàn)為不同氧化還原狀態(tài)、大小和皮下深度的惡性腫瘤或其他重大疾病方面展示出巨大的應(yīng)用潛力。

華東理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院博士研究生秦興和同濟大學(xué)化學(xué)科學(xué)與工程學(xué)院博士研究生吳楚為該論文的第一作者。我校李永生教授、牛德超副教授和同濟大學(xué)王啟剛教授、王霞副教授為該論文的通訊作者。該成果得到了國家自然科學(xué)基金委、國家重點研發(fā)計劃、創(chuàng)新群體、上海市重大科技專項等基金的資助。

論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-021-25561-z。

參考資料：https://news.ecust.edu.cn/2021/0906/c85a160074/page.htm